电磁流量计培训试题
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一、填空题(60分)
1、电磁流量计测量原理是基于法拉第电磁感应定律:导电液体在磁场中作切割磁力线运动时,导体中
产生感应电势,其感应电势E据“弗来明右手定则”规定,其表达式为E=BDV (B 磁感应强度特斯拉)。
2、电磁流量计由传感器和转换器组成,并连接显示,记录计算调节仪表或计算机网络,构成流量
测量系统,电磁传感器的结构大致组成为导流管、内衬、测量电极、接地电极、线圈、极靴、磁路、盖板等组成。
电磁流量转换器主要功能是向传感器提供产生工作磁场的励磁电流,接受传感器感应电动势信号,同时能够排除各种干扰将信号进行放大,转换成为统一的、标准的电流输出和频率输出信号或数字通讯输出信号,提供给下位指示、记录、调节仪表或计算机网络,以实现对流量的指示、记录、计算控制与调节等管理。
3、电磁流量计是测量导电液体和浆液体的积流量,其电导率的指标大于5us/cm,电导率与电阻间的
关系是倒数关系。
电磁流量计不能测量电导率低的液体如(列举三种类型的介质)和气体、蒸汽及含有较多较大气泡和颗粒的混合液体,也不能测量较高或较低温度的液体。
4、在选型时根据了解到的被测介质的名称和性质,确定是否采用电磁流量计,然后根据了解到的被测介
质的性质,确定电极材料和内衬材料。
一般钛合金电极适合的介质有盐(氯化物、钠盐、钾盐、次氯酸盐、海水)浓度小于50%氢氧化钾、氢氧化铵、氢氧化钡碱溶液,不适合的介质有盐酸、硫酸、磷酸、氢氟酸等还原性酸;钽合金电极适合的介质有盐酸(浓度小于40%)、稀硫酸和浓硫酸(不包括发烟硫酸);二氧化氯、氯化铁、次氯酸、氰化钠、乙酸铅等;硝酸(包括发烟硝酸)等氧化性酸,温度低于80度的王水,不适合的介质有碱、氢氟酸。
橡胶内衬适合的介质有(氯丁橡胶)自来水、工业用水、海水(聚氨酯橡胶)纸浆、矿浆、等浆液;F4(聚四氟乙烯)适合的介质有腐蚀性强的酸碱盐液体;F46(氟化塑料) /PFA 适合的介质有腐蚀性的酸碱盐液体,F4与F46作为电磁内衬材料最高耐温分别为120 160
5、电磁流量计选型时应考虑的因素:。
6、电磁流量转换器的输出功能有4~20mA脉冲RS485 Hart Profibus流量上限、下限报警,
是其中标配的输出功能有4~20mA流量上限、下限报警。
7、分体式电磁流量计安装时,分体信号电缆最好单独穿金属管内,不要把信号电缆和电源电缆穿在同一
金属管内。
同时分体线不允许有接头(选:A允许有接头B不允许有接头),当分体线较长时,对信号线也有要求,分体线长度与介质的流速、导电率及线的自身分布电容都有关系,一般电导率低的流体分体线长度最好不要超过米,一般水的分体线长度最好不要超过米,酸碱盐的分体线长度最好不要超过米。
8、电磁流量计检测技术指标中,对于传感器的检测具体分:电极和线圈。
其中电极检测指标为
●空管时:信号电极线SIG1、SIG2分别与外壳间的电阻值≥30 MΩ。
●满管时:由于不同的介质电导率不一样,故电阻测量值也不定。
举例以一般净水为
例,信号1、信号2分别与外壳间两电阻值大致接近且在2-15KΩ之间。
线圈的检测指标为
●测励磁线圈自身电阻值(即EX1与EX2间电阻值):KTLDE型一般在15-60Ω之间;
KEFS型一般在60-100Ω之间。
●测励磁线圈与外壳间电阻:EX1与外壳间电阻值≥1MΩ、EX2与外壳间电阻值≥1 M
Ω,此值越大越好。
9、当流量计转换器更换时必须要设定的参数为口径;流量量程设定;传感器系数值;励磁方式;空管报警选择允许其它所有的报警均选择禁止。
10、雷击和转换器供电电源不稳很容易导致装换器的损坏。
对于防雷击处理方案一般克采取
加装电源避雷器和;对于供电电源不稳处理方案一般克采取加装电源整流器(滤波器)和。
二、问答题(50分)
1、电磁流量计选型试题。
第一步:收集工艺数据:
●了解被测流体组成成份,如果是有机溶液或软水的话要知道被测流体的导电率;
●了解传感器的管径、流量、工作压力、工作温度;
●了解传感器是否分体,分体距离,防护等级;
●了解转换器输出信号、通讯,是否带现场显示;
●了解现场是否需要防爆及等级;
●了解是否有负压情况存在。
第二步:初步选型
⑴根据了解到的被测介质的名称和性质,确定是否采用电磁流量计
注意:电磁流量计只能测量导电的液体流量,而气体、油类和绝大多数有机物液体不在一般导电液体之列。
⑵根据了解到的被测介质的性质,确定电极材料
注意:公司一般提供不锈钢、哈氏B、C合金、钛、钽、铂和碳化钨等几种电极,选用哪种电极应根据介质的性质查相关资料手册,对于特殊流体应作挂件试验。
推荐:《腐蚀数据与选材手册》左景伊、左禹编著(化学工业出版社)
•一般水、生活污水——316L ;
•盐(包括海水)———Ti ;
•碱—————————HB ;
•酸—————————硫酸在浓度要求范围内可以用HB,最好用Ta
•其它酸用Ta比较合适(但Ta不适合HF和碱的测量);
•Pt—————————除了王水、铵盐以外几乎所有的介质都适用;
•碳化钨———————纸浆、水泥浆(硬度好,耐磨损);
备注:
•混合溶液——综合考虑,必要时需做挂件实验
•一般碱和盐的混和溶液——选HB
•一般酸和盐的混和溶液——选Ta或Pt
⑶根据被测介质的腐蚀性、磨损性和温度来选择内衬材料
CR(氯丁橡胶) ———一般水、生活污水等
F4(聚四氟乙烯)———酸、碱、盐、工业污水、温度<120℃且口径≥DN500的热水等
F46(氟化塑料)———酸、碱、盐、介质中含有对内衬易磨的颗粒(如矿浆、混泥土)、温度<160℃且口径≤DN450的热水等
注意:橡胶耐温不得超过60℃,四氟耐温<120℃,F46耐温<160℃。
⑷根据了解到的介质压力,选择表体法兰规格
注意:电磁法兰规格为:口径DN10~80 法兰额定压力≤4.0MPa
口径DN100~150 法兰额定压力≤1.6MPa
口径DN200~1000 法兰额定压力≤1.0MPa
口径DN1100~3200 法兰额定压力≤0.6MPa
当介质实际压力高于上述管径压力对应范围时,为特殊订货。
⑸确定介质的电导率
注意:
①电磁流量计要求的介质电导率不得低于5μs/cm;
②自来水的电导率约为几拾到上百个μs/cm,一般锅炉用软水(去离子水)导电,纯水(高度蒸馏水)不导电;
③气体、油和绝大多数有机物液体的电导率远低于5μs/cm,不导电。
(6)了解是组合式就地显示还是分体式远传显示
注意:当为分体式远传显示时,了解最大距离,分体式最大距离为100米;
(7)了解是否需要其它附加功能
①电磁流量计本身带有上下限流量报警、频率和电流输出功能,无须另外特殊订货;
②电磁流量计外壳密封防护等级有IP65和IP68两种,当选择潜水型IP68时属于特殊订货;
③电磁流量计要和计算机连接时,需增加RS-485通讯口,属于特殊订货;
④电磁流量计供电为交流220V,也可采用直流24V,24VDC供电属于特殊订货。
2、电磁流量计在安装、使用过程中应注意的地方?
●流体的流向须和流量计的箭头方向一致。
●流量计内衬边与配对法兰间必须要加装垫片,以保护内衬;配对法兰和传感器法兰紧固时要均匀用力,
以保证可靠的密封。
●流量计不允许安装在垂直管道下行处。
●流量计尽量避免安装在环境较差的地方,如远离射频、强电磁场、仪表温度变化大、仪表有腐蚀性液
体滴漏、仪表管道有较大振动的地方(如一定要在振动大的地方安装可选用分体式)。
●分体式电磁流量计安装时,分体信号电缆最好单独穿金属管内,不要把信号电缆和电源电缆穿在同一
金属管内。
同时分体线不能有接头,当分体线较长时,对信号线也有要求,分体线长度与介质的流速、导电率及线的自身分布电容都有关系。
●流量计绝对不允许安装在泵的进口处,一方面泵的进口气泡较多,另一方面对流量计来说负压容易损
坏内衬;对于测量高温液体在关闭阀门时,由于流体冷却收缩会形成负压,最好应在传感器附近装负压防止阀。
●当流量传感器安装在地面以下或容易受潮的地方时,必须选用IP68结构,为了能更好的延长流量计
的使用寿命,最好要保持流量传感器及其分体线的防水处理;转换器安装在室外时须加强防雨、防晒措施。
●当测量部分易结垢的介质时,有条件要对信号电极定期进行去垢处理以保证测量精度。
●当某些工艺需要对管线进行蒸汽高温冲洗时,要注意对流量计内衬保护,对蒸汽温度要加以控制,内
衬要选H级<160℃的材料。
●当流量计口径大于DN500时,为了安装、检修方便,管道随着温度变化而伸缩可在的安装必须要有伸
缩节。
●当测量管为非金属管道或传感器无接地电极时,应对传感器进行单独可靠接地,接地电阻<10Ω。